(完整版)課程設(shè)計的目的和意義

1、一 課程設(shè)計的目的和意義目的：1. 根據(jù)課堂講授內(nèi)容，學(xué)生做相應(yīng)的自主練習(xí)，消化課堂所講解的內(nèi)容。2. 通過調(diào)試典型例題或習(xí)題積累調(diào)試程序的經(jīng)驗。3. 通過完成輔導(dǎo)教材中的編程題，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，用計算機(jī)解決實際問題的能力。意義：1. 有助于加深我們對操作系統(tǒng)這門課程的理解，我們在課堂上學(xué)的都是基礎(chǔ)理論知識，對于如何用程序語言來描述所學(xué)知識還是有一定難度。通過課程設(shè)計，我們可以真正理解其內(nèi)涵。2. 有利于我們邏輯思維的鍛煉，程序設(shè)計能直接有效地訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)分析問題、解決問題能力。即使是一個簡單的程序，依然需要學(xué)生有條不理的構(gòu)思。3. 有利于培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，在程序設(shè)計

2、過程里，當(dāng)我們輸入程序代碼的時候，如果不夠認(rèn)真或細(xì)心，那么可能就導(dǎo)致語法錯誤，從而無法得出運行結(jié)果。那么，這個我們反復(fù)調(diào)試，反復(fù)修改的過程，其實也是對我們認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的一個鍛煉。二進(jìn)程調(diào)度算法模擬1 .設(shè)計目的通過動態(tài)優(yōu)先權(quán)算法的模擬加深進(jìn)程概念和進(jìn)程調(diào)度過程的理解。2 .設(shè)計要求寫出帶有完整標(biāo)注的程序代碼（可以用Java或C/C+實現(xiàn)，要求每個語句都要有標(biāo)注）。3 .使用動態(tài)優(yōu)先權(quán)的進(jìn)程調(diào)度算法的模擬3.1 算法思路分析動態(tài)優(yōu)先權(quán)是指在創(chuàng)建進(jìn)程時所賦予的優(yōu)先權(quán)，可以隨進(jìn)程的推進(jìn)或隨其等 待時間的增加而改變的，以便獲得更好的調(diào)度性能.若所有的進(jìn)程都具有相同的優(yōu)先權(quán)初值,則顯然是最先進(jìn)入就緒隊列

3、的進(jìn)程 將因其動態(tài)優(yōu)先權(quán)變得最高而優(yōu)先獲得處理機(jī)，此即FCFSK法.因此，通過c程序模擬動態(tài)優(yōu)先權(quán)程序調(diào)度算法， 主要思路和方法就是，通 過結(jié)構(gòu)體模擬計算機(jī)的控制模塊，構(gòu)造一個PCB吉構(gòu)體即進(jìn)程控制塊結(jié)構(gòu)體，用 來記錄當(dāng)前進(jìn)程的的相關(guān)狀態(tài)信息， 包括進(jìn)程標(biāo)識符、處理機(jī)狀態(tài)、進(jìn)程調(diào)度信 息、進(jìn)程控制信息。并通過 C語言模擬計算機(jī)的動態(tài)優(yōu)先調(diào)度算法，對構(gòu)建的 PCB!程進(jìn)行模擬調(diào)度和運行，從而實現(xiàn)用計算機(jī)對進(jìn)程的調(diào)度過程進(jìn)行過程模 擬。主要要構(gòu)建的函數(shù)有：進(jìn)程控制塊函數(shù)input ：輸入各進(jìn)程的基本信息進(jìn)程優(yōu)先級排列函數(shù)sort :用于對進(jìn)程的優(yōu)先級進(jìn)行排列當(dāng)前進(jìn)程顯示函數(shù)disp :用于顯示當(dāng)前

4、進(jìn)程進(jìn)程查看函數(shù)check：檢查等待隊列的進(jìn)程是否進(jìn)入就緒隊列進(jìn)程就緒函數(shù)running :進(jìn)程運行時間到，置就緒狀態(tài)系統(tǒng)將所有就緒隊列按優(yōu)先級高低排成一個隊列，每次調(diào)度時，將 CPU 分配給優(yōu)先級最高的進(jìn)程，并令其執(zhí)行一個時間片，而后中斷，尋找并運行 下一個優(yōu)先級最高的進(jìn)程。而所有進(jìn)程的優(yōu)先權(quán)在隨進(jìn)程的推進(jìn)或隨其等待 時間的增加而增加，而被調(diào)度之后的程序則降低一定的優(yōu)先級，從而使所有進(jìn)程都有運行的機(jī)會，從而保證系統(tǒng)能在給定的時間內(nèi)響應(yīng)所有用戶的請求。優(yōu)先權(quán)的變化規(guī)律可描述為：由于等待時間與服務(wù)時間之和，就是系統(tǒng)對該作業(yè)的響應(yīng)時間，故該優(yōu)先權(quán)又相當(dāng)于響應(yīng)比RP即優(yōu)先權(quán)=等待時間+要求服務(wù)時間要

5、求服務(wù)時間被運行過的進(jìn)程優(yōu)先權(quán)減一。3.2算法流程圖主流程圖3.3主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計1.包含PCB信息的結(jié)構(gòu)體(1)(2)(3)(4)(5)(6)(8)進(jìn)程標(biāo)識數(shù)ID。進(jìn)程優(yōu)先級PRIORITY,并規(guī)定優(yōu)先級越大的進(jìn)程，其優(yōu)先權(quán)越高。進(jìn)程已占用的 CPU寸間CPUTIME進(jìn)程還需占用的 CPU時間ALLTIME當(dāng)進(jìn)程運行完畢時， ALLTIME變?yōu)? 進(jìn)程的阻塞時間STARTBLOC昧示當(dāng)進(jìn)程再運行 STARTBLOCK時間片后， 進(jìn)程將進(jìn)入阻塞狀態(tài)。進(jìn)程被阻塞的時間 BLOCKTIM E表示已阻塞的進(jìn)程再等待BLOCKTIMEb時間片后，將轉(zhuǎn)換成就緒狀態(tài)。進(jìn)程犬態(tài)STATE隊列指針NEXT用來

6、將PC明E成隊列。用算法描述為struct pcb / 定義進(jìn)程控制塊PCBchar name10; / 定義進(jìn)程名稱char state; / 進(jìn)程狀態(tài)優(yōu)先數(shù)需要運行的時間已占用的CPU寸間指向進(jìn)程的下一個進(jìn)程的指針int super; / int ntime; /int rtime;/struct pcb* link; /*ready=NULL,*p;2. 用隊列結(jié)構(gòu)存儲進(jìn)程序列3.4算法代碼實現(xiàn)1 .建立對進(jìn)程進(jìn)行優(yōu)先級排列函數(shù)void sort() / 建立對進(jìn)程進(jìn)行優(yōu)先級排列函數(shù) PCB *first, *second; /定義指向當(dāng)前進(jìn)程和插入進(jìn)程的指針int insert=0;/

7、各進(jìn)程按優(yōu)先數(shù)大小從大到小排列if(ready=NULL)|(p->super)>(ready->super) /優(yōu)先級最大者,插入隊首p->link=ready; /p 進(jìn)程的下一個進(jìn)程為原隊首進(jìn)程 ready=p; /隊首進(jìn)程為優(yōu)先級最大者else /進(jìn)程比較優(yōu)先級,插入適當(dāng)?shù)奈恢弥?first=ready;/隊首進(jìn)程不變second=first->link; /第二個進(jìn)程則在當(dāng)前進(jìn)程后面while(second!=NULL)/while 循環(huán)，各進(jìn)程比較優(yōu)先級 if(p->super)>(second->super) /若插入進(jìn)程比當(dāng)前進(jìn)程

8、優(yōu)先數(shù)大 / 插入到當(dāng)前進(jìn)程前面p->link=second; /當(dāng)前進(jìn)程賦給插入進(jìn)程的后面那個進(jìn)程first->link=p;/插入進(jìn)程在放在當(dāng)前進(jìn)程所在位置second=NULL;/當(dāng)前進(jìn)程為空insert=1; /進(jìn)程的排列與各優(yōu)先數(shù)不對應(yīng)else /插入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)最低,則插入到隊尾 first=first->link; / 將第一個進(jìn)程的下一進(jìn)程賦給firstsecond=second->link;/W 第二個進(jìn)程的下一進(jìn)程賦給secondif(insert=0) first->link=p; /若插入進(jìn)程比當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先數(shù)小，則插入到當(dāng)前進(jìn)程后面 2 .建

9、立進(jìn)程控制塊函數(shù)void input() / 建立進(jìn)程控制塊函數(shù) int i,num; /定義進(jìn)程號以及進(jìn)程個數(shù) system("cls"); /清屏 printf("n 請輸入進(jìn)程號:"); / 輸出輸入提示scanf("%d",&num); /輸入進(jìn)程號 for(i=0;i<num;i+) /若進(jìn)程號不超過進(jìn)程個數(shù) printf("n 進(jìn)程號 No.%d:n",i);輸出進(jìn)程號 p=getpch(PCB); p進(jìn)程的 pcb 結(jié)構(gòu) printf("n 輸入進(jìn)程名:"); /輸出

10、輸入進(jìn)程名提示scanf("%s",p->name); /輸入進(jìn)程名 printf("n 輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù):");/ 輸出輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù)提示scanf("%d",&p->super); /輸入進(jìn)程優(yōu)先數(shù) printf("n 輸入進(jìn)程運行時間:");/ 輸出輸入進(jìn)程運行時間提示scanf("%d",&p->ntime);輸入進(jìn)程運行時間 printf("n");/ 換行 p->rtime=0;已占用cpu時間為0 p->state=&

11、#39;w'/ 進(jìn)程狀態(tài)為就緒p->link=NULL;/當(dāng)前進(jìn)程的下一個進(jìn)程為 sort(); / 調(diào)用 sort 函數(shù) 建立進(jìn)程顯示函數(shù), 用于顯示當(dāng)前進(jìn)程void disp(PCB * pr) /建立進(jìn)程顯示函數(shù),用于顯示當(dāng)前進(jìn)程 printf("n qname t state t super t ntime t rtime n"); printf("%st",pr->name);/ 顯示進(jìn)程名 printf("%ct",pr->state); / 顯示進(jìn)程狀態(tài) printf("%dt&quo

12、t;,pr->super);/ 顯示進(jìn)程優(yōu)先級 printf("%dt",pr->ntime); / 顯示進(jìn)程需要運行的時間 printf("%dt",pr->rtime);/ 顯示進(jìn)程占用 CPU時間 printf("n"); / 換行進(jìn)程查看函數(shù)，檢查等待隊列的進(jìn)程是否進(jìn)入就緒隊列void check() / 建立進(jìn)程查看函數(shù)，檢查等待隊列的進(jìn)程是否進(jìn)入就緒隊列 PCB* pr;printf("n * 當(dāng)前正在運行的進(jìn)程是:%s",p->name); / 輸出當(dāng)前正在運行提示disp(p);/顯示當(dāng)前運行進(jìn)程 pr=ready;printf("n * 當(dāng)前就緒隊列為:n"); / 顯示就緒隊列狀態(tài)while(pr!=NULL) disp(pr);/顯示就緒進(jìn)程 pr=pr->link;/進(jìn)程就